阜陽市潁泉區高氟地下水成因及解決措施

    能源環境

    作者：高寶泉

    【摘要】目前，我國阜陽市潁泉區疏鬆岩土含水係統中存在大量的高氟地下水，其氟含量通常為1.02.2mg/l，高氟含量的地下水必然會對居民的日常飲水安全帶來巨大的影響。如何才能有效的處理高氟地下水的存在，進而保證居民的飲水安全成為了當前亟待解決的問題。本文就高氟地下水的成因、分布特征和環境特征進行了詳細的分析和探討，並針對性的提出一些有效解決高氟地下水存在的措施。

    【關鍵詞】高氟地下水；成因；分布特征；解決措施

    1、高氟地下水的成因

    高氟地下水的形成機理主要來源於兩個方麵，既：化學環境影響因素和地質環境影響因素。

    1.1化學環境影響因素 1.地下水的PH值。當地下水的PH值比較低（呈酸性）的時候，地下水中所含有的氫與氟離子之間會生產氫氟酸，產生的氫氟酸會溶解岩石中所含有的矽酸鹽和二氧化矽，進而生產氣態的氟化矽，這在一定程度上減少了地下水中的氟含量，減少了氟的聚集；而當地下水的PH值較高（呈堿性）的時候，可以使岩石中賦存的矽酸鹽溶於水中。如果堿金屬在地下水中發生水解後，可以使水的堿性大大增強，進而可以使岩層中所含氟矽酸鹽溶解，釋放出氟，使地下水中氟的含量增多。2.水中各種離子。對於地下水中的鈣質水分布區而言，其中所含有的氟含量較低，而在鈉質水分區中所含有的氟含量則較高。而就氟而言，其鈣鹽和鈉鹽也具有不同的溶解度。一般情況下，氟化鈣和氟化鈉在水中的溶解度分別為16mg/L和42×103mg/L。氟化鈉發生水解後，氟會以離子的狀態存在地下水中，氟化鈣由於本身的溶解度很低，在水中主要以沉澱形式存在，這就使地下水中出現“高鈣低氟、高鈉高氟”的現象，既如果地下水中的陽離子主要為鈣離子的時候，鑒於氟化鈣的溶解度，地下水中所含有的氟會很少；而當地下水中的陽離子主要為鈉離子的時候，基於氟化鈉的強溶解度，氟的含量會大量的富集。此外，地下水中的所含有的碳酸氫根和碳酸根會與氟化鈣發生化學反應，生成碳酸鈣或碳酸氫鈣，進而加速其水解，也會促使地下水中氟含量的增加。3.蒸發濃縮作用。如果如果區域水的蒸發量比區域水的降水量大，則會減緩地表水的流動，水流交替緩慢，也減少了鹽類的溶解量，使其析出，進而減少了水中氟的含量。尤其在窪地和河間區域，由於發生蒸發濃縮，使區域形成碳酸鈉分布區，這就會使水中的氟含量增加；而在潁泉區北部的區域，由於河網比較分散、稀疏，地下水的動力條件較差，蒸發濃縮作用表現的更為明顯。4.陽離子交替吸附作用。地下水中離子吸附能力及吸附作用的大小和地下水中所含離子的濃度有關。如果地下水的PH值較高（呈堿性），則隨著地下水中礦化度的提高，水中所含有的陽離子的交替吸附作用和能力都會大大增強，地下水中已存的鈣離子會將鈉鹽中的鈉離子置換出來，隨著鈉離子在水中的增加，氟離子也會大量的富集。

    1.2地理環境影響因素

    1.地理地貌。我國阜陽市潁泉區抵觸季風性濕潤區域，夏季將水比較集中，並以暴雨為主。在雨季（暴雨季），雨水會將地表上存在的氟礦物和一些可溶性氟化物衝入河流匯入低窪地帶。在旱季，土中的水分會發生蒸發作用而散失，鹽類會固結在土中，在再次降水後，會使土中的礦物鹽返回含水層中，經過反複的蒸發、匯集流程，窪地的鹽分會大量濃縮，礦化度也會增高，隨著土質鹽漬化，進而會使地下水中的氟大量富集。

    2.含水介質及岩相氣候。地下水中各種物質元素均來自含水介質，其主要是指岩土中所含有的可以溶解的鹽類綜合體，其中包括溶解量大的氟化物。通過對岩土中的氟含量做分析和測試，可以知道第四係岩石中的氟的總含量為1501300mg/kg，而對於可以溶解性的氟而言，其含量僅為438mg/kg，這一結果和土壤中所含有的氟含量相似。我國潁泉區北部地下水中的氟含量高於南部，並且隨著礦物顆粒越大，則含氟的礦物及水中的氟含量也越低。就潛水區而言，亞粘土分布區的地下水流滯緩，導致地下水中的氟不宜排除，進而易於富集；就深層承壓水而言，由於水中鈉鹽含量較高，使地下水中的氟容易富集，這會進一步形成高氟地下水。

    2、高氟地下水的分布特征